Motor de combustión interna

Un motor de vapor funciona en dos etapas: el fuego en una caldera produce vapor, y éste se expande en un cilindro para hacer el trabajo. A mediados del siglo xix la gente experimentaba con motores de vapor más pequeños y eficientes que funcionaban poniendo fuego dentro del cilindro. Hubo problemas para encontrar un combustible adecuado, pero el ingeniero alemán Nikolaus Otto (1832-1891) lo resolvió construyendo el primer motor de gasolina en 1861; a éste le siguió el motor de “cuatro tiempos”, antecesor del motor del automóvil moderno, en 1876. Otto usó una chispa eléctrica para encender la mezcla de combustible y aire. En 1893 otro ingeniero alemán, Rudolph Diesel (1858-1913), creó un motor en el que se hacía una mezcla que explotaba fácilmente al ser comprimida. Los motores Diesel son más pesados, pero más confiables y económicos que los de gasolina.

BALA JAPONESA. Los trenes usan menos energía que los autos para mover gente. Muchos trenes modernos son eléctricos, pero su energía sigue viniendo de un motor térmico, ubicado en una estación generadora a muchos kilómetros de distancia. Este tren eléctrico, conocido como “bala”, viaja de Tokio a Osaka en la red ferroviaria de alta velocidad japonesa Shinkansen, establecida en la década de 1960 para dar un servicio rápido. Su máxima velocidad es de 210 km/h (130 mph) y corre en una vía especial. El TGV francés es más rápido, pero necesita una vía casi recta. En Inglaterra los trenes corren a más de 200 km/h (125 mph) en vías ordinarias.

UN MOTOR DE PROPULSIÓN A CHORRO. En un motor a chorro, el combustible se mezcla con aire, se comprime, quema y expulsa en un proceso continuo y suave. No hay pistones yendo hacia atrás y adelante para desacelerar. En el turborreactor, el más simple, todo el trabajo mecánico lo hacen los gases calientes que, al acelerar hacia atrás, empujan el motor hacia delante, como en un cohete. El motor de turbina, el tipo de motor usado en la actualidad en la mayoría de los aviones de pasajeros, tiene un ventilador grande al frente que arroja aire hacia la parte exterior. Este aire ayuda a impulsar el avión hacia adelante y monitorea la corriente. El cuchillo de escape de movimiento rápido, haciendo al aire en el Ventilador motor más eficiente y mucho más silencioso. Compresor

ALTA COMPRESIÓN. A diferencia del cohete, el jet respira aire. Para esto necesita un compresor y cuchillas curvas montadas en un eje giratorio que succiona aire y lo bombea en la cámara de combustión para que se mezcle con combustible. En el mismo eje, hay una turbina de gas en la que los gases del combustible que se quema pasan por más cuchillas, girando el eje y manteniendo en movimiento el compresor. Producción en masa existen dos formas de hacer cualquier cosa. Una persona puede hacerlo todo o varias personas pueden realizar una sola operación; a esta última se le llama producción en masa. Dividir la manufactura en pasos simples permite que las cosas se hagan por producción en masa de máquinas o trabajadores menos calificados. Las máquinas pueden repetir una operación simple sin ser uno de los primeros en hacer productos, mosquetes para el gobierno americano, con partes tan   parar y sin fallas, y los trabajadores exactos para ser intercambiables.

El ingeniero Eli Whitney (1765-1825) que repite una tarea simple aprenden a hacerlo rápido. Pero este tipo de organización significa que la gente no obtiene la satisfacción de hacer un producto completo, y los ingenieros deben mantener una alta precisión para que todas las partes coincidan. Fue la presión militar la que creó la necesidad de mejorar las técnicas, cuando SE Whitney tuvo que hacer 10.000 mosquetes para el ejército americano que se preparaba para una guerra contra Francia. Las partes debían ser exactas para funcionar en cualquier mosquete.

COMPONENTE MOLDEADO DE BOMBA. Los plásticos moldeados por inyección son ideales para la producción en masa. Cuando se tienen las herramientas que dan forma al plástico, la misma parte puede reproducirse miles de veces con exactitud. Se pueden modelar formas complejas usando herramientas con partes movibles. También es posible moldear varias partes pequeñas al mismo tiempo. Las partes moldeadas por inyección se reconocen por medio de una marca donde se inyectó el plástico (debajo de, o cubierta por una etiqueta) y por “líneas testigo” que muestran dónde se unen las diferentes partes del molde.

Ingeniería de precisión. El primer producto desechable surgió cuando, en 1903, King C. Gillette (1855-1932) comercializó la hoja de afeitar para desecharse una vez que se ha gastado. Desde entonces, la idea se ha expandido a incontables artículos, desde bolígrafos hasta que determinados componentes puedan ser cámaras. La ingeniería de precisión logra ensamblados en máquina precio. Pero desechar materiales tan a muy bajo valiosos puede no ser tan buena idea.